Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа д. Кебячево Муниципальный район Аургазинский район РБ «Рассмотрено» на заседании «Согласовано» Заместитель «Утверждаю» Директор МО протокол №1 от директора по УВР школы _______Даутов А.М. 30.08.2014г _______Васильева 30.08.2014г Л.Д. приказ 30.08.2014 Рабочая программа элективного курса «АНАЛИТИЧЕКАЯ ХИМИЯ» учителя химии и биологии Габитова Ф.Р. Кебячево 2014 1 № 93 от Пояснительная записка Рабочая программа разработана на основе Федерального компонента государственного стандарта общего образования; стандарта среднего (полного) общего образования по химии и биологии. Программа элективного курса «Аналитическая биохимия» ориентирована для обучающихся 11 класса средних общеобразовательных школ. Курс рассчитан на 1 год, общая продолжительность - 34 часа, из них 16 часов отводится на выполнение практических занятий. Цели элективного курса: 1. Ознакомить учащихся с классическими методами качественного и количественного анализа исследования состава вещества. 2. Ознакомить с веществами, содержащимися в продуктах питания и их воздействии на организм человека. 3. Раскрыть роль химии в познании природы и обеспечении жизни общества. 4. Предоставить учащимся возможности применить химические знания на практике при выполнении исследовательских работ. Задачи элективного курса: 1. Повысить теоретический уровень знаний учащихся по химии. 2. Формировать общенаучные, а также химические умения и навыки, необходимые в деятельности экспериментатора и полезные в повседневной жизни. 3. Создание условий для творческой самореализации, подготовка к ведению и оформлению исследовательской работы. 4. Развивать общеучебные навыки и умения, работать с научно-популярной и справочной литературой, использовать ресурсы Интернета. Содержание курса. Введение. (5 ч) Научный эксперимент и его роль в познании. Погрешности эксперимента. Оценка погрешностей. Обработка результатов эксперимента. Графики. Взаимосвязь между составом и свойствами. Физические, физико-химические и химические свойства веществ. Анализ и синтез. Аналитическая химия - наука о методах анализа вещества. Химический анализ. Задачи и области применения химического анализа. Виды химического анализа. Элементный анализ. Качественный анализ: идентификация и обнаружение. Количественный анализ. Стадии аналитического процесса: отбор пробы, подготовка пробы к анализу, измерение, оценка результатов измерения. Химическая реакция как средство получения информации о составе вещества. Аналитическая реакция. Требования, предъявляемые к аналитическим реакциям. Чувствительность, специфичность и селективность. Классификация аналитических реакций по характеру химического взаимодействия и по применению. Условия проведения аналитических реакций. Техника безопасности и основные правила работы в химической лаборатории. Требования к отчету. Оборудование и реактивы. Мытье и сушка химической посуды. Тема 1. Растворы. Методы определения концентрации растворов. Титрование (3 ч) Растворы. Мера растворимости. Методы определения концентрации растворов. 2 Титрование. Сущность метода. Установление точки эквивалентности. Индикаторы. Вычисление результатов титрования. Понятие об эквиваленте, эквивалентной массе, нормальной концентрации растворов. Классификация методов Титрования по способу проведения титрования (прямое, обратное) и по типу реакции, лежащей в основе метода (кислотно-основное титрование, окислительно-восстановительное титрование и титрование по методу осаждения). Стандартный (титрованный) раствор, способы его приготовления. Стандартизация растворов. Кислотно-основное титрование. Практuческая работа 1. Определение концентрации раствора по его плотности. Приготовление растворов и определение их концентрации титрованием и заданной молярной концентрации. Тема 2. Закон действующих масс и его применение в химическом анализе (6 ч) Закон действующих масс. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия - мера глубины протекания процесса. Константы химического равновесия для гомогенных и гетерогенных реакций. Влияние изменения внешних условий на положение химического равновесия. Принцип Ле Шателье - Брауна. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Химическое равновесие в водных растворах электролитов. Выражения для констант равновесия различных типов реакций, протекающих в растворе. Ионное произведение воды. Водородный показатель и шкала рН. Концентрация ионов водорода в разбавленных растворах слабых кислот и оснований. Методы измерения рН. Индикаторы. Буферные растворы. Сущность буферного действия. Буферная емкость. Вычисление рН в буферных растворах, образованных слабой кислотой и ее солью от сильного основания и сильной кислотой и ее солью от слабого основания. Значение буферных растворов в почвоведении и биологии. Практическая работа 2. Химическое равновесие в водных растворах электролитов. Определение рН водных растворов. Т е м а 3. Окислительно-восстановительные процессы и их применение в анализе (2ч) Окислительно-восстановительные функции веществ и направление окислительновосстановительных реакций. Окислитель. Восстановитель. Стандартные электродные потенциалы. Ряд стандартных электродных потенциалов. Зависимость электродного потенциала от природы реагирующих веществ, от их концентрации, температуры, рН среды, растворимости, присутствия в системе комплексообразователя. Практuческая работа 3. Окислительно-восстановительные свойства перманганата калия с пероксидом водорода Тема4 Основы качественного анализа (12 ч) Классификация реакций в качественном анализе. Основные принципы качественного анализа. Дробный и систематический анализ. Характеристика аналитических реакций. Условия и способы их выполнения. Анализ мокрым и сухим путём. Характеристика аналитических реакций. Классификация ионов. Дробный и систематический анализ. Сероводородный метод классификации катионов. Кислотно-щелочной метод классификации катионов. Классификация анионов. Обнаружение катионов (кислотно-щелочной метод качественного анализа). Катионы первой аналитической группы. Катионы второй аналитической группы. Катионы третьей аналитической группы. Катионы четвёртой аналитической группы. Катионы пятой аналитической группы. Катионы шестой аналитической группы. 3 Обнаружение ионов. Анионы первой аналитической группы. Анионы второй аналитической группы. Анионы третьей аналитической группы. Практuческие работы. Качественные реакции на наиболее важные катионы и анионы. ПР№4. “Обнаружение катионов 1 аналитической группы (Na+,K+,NH4+). ПР№5. “Обнаружение катионов 2 аналитической группы (Ag+ ,Pb2+ ). ПР№6. “Обнаружение катионов 3 аналитической группы ( Са2+,Ва2+). ПР№7. “Обнаружение катионов 4 аналитической группы (Al3+ Cr3+ Zn2+ ). ПР№8. “Обнаружение катионов 5 аналитической группы (Fe2+,Fe3+,Mn2+,Mg2+). ПР№9. “Обнаружение катионов 6 аналитической группы (Со2+ ,Сu2+ ,Ni2+ ,Cd2+ ). ПР№10. “Анализ смеси катионов всех аналитических групп”. ПР№11. “Обнаружение анионов 1аналитической группы (SO42-,SO32-,S2O32,-CO32-,PO43-). ПР№12. “Обнаружение анионов 2 аналитической группы (Cl– ,Br– ,I– ,S2– ). ПР№ 13. “Обнаружение анионов 3 аналитической группы (NO3-,MnO4-, CH3COO– ). Лабораторные опыты: 1 «Взаимодействие ионов серебра (I) с групповым реагентом; 2 «Осаждение оксида серебра (I); 3 «Взаимодействие ионов свинца (II) с групповым реагентом; 4 «Получение и свойства гидроксида свинца (II); 5 «Обнаружение ионов свинца (II) сухим путём (реакция с иодидом калия); 6 «Микрокристаллическое обнаружение ионов кальция»; 7 «Взаимодействие ионов бария с гипсовой водой»; 8 «Образование хромата бария»; 9 «Взаимодействие ионов алюминия с групповым реагентом»; 10 «Взаимодействие ионов хрома (III) с групповым реагентом»; 11 «Окисление ионов хрома (III) пероксидом водорода»; 12 «Окисление ионов хрома (III) перманганатом калия в кислой среде»; 13 «Взаимодействие ионов цинка с групповым реагентом»; 14 «Реакция ионов цинка с гексацианоферратом (II) калия и гексацианоферратом (III) калия»; 15 «Взаимодействие ионов железа (III) с групповым реагентом»; 16 « Получение берлинской лазури»; 17 «Взаимодействие ионов железа (II) с групповым реагентом» ; 18 «Получение турнбулевой сини» 19 «Взаимодействие ионов марганца (II) с групповым реагентом»; 20 «Взаимодействие ионов магния с групповым реагентом»; 21 «Получение магний-аммонийфосфата»; 22 «Микрокристаллоскопическое обнаружение ионов магния»; 23 «Взаимодействие ионов меди (II) с групповым реагентом; 24 «Взаимодействие ионов меди (II) с гексацианоферратом (II) калия»; 25 «Взаимодействие ионов никеля (II) с групповым реагентом»; 26 «Взаимодействие ионов кобальта (II) с групповым реагентом»; 27 «Взаимодействие ионов кобальта (II ) с роданидом аммония»; 28 «Взаимодействие солей аммония со щелочами»; 29 «Удаление солей аммония из раствора с помощью прокаливания»; 30 «Взаимодействие сульфат-ионов с групповым реагентом»; 31 «Обнаружение оксида серы (IV)»; 32 «Восстановление сульфат-ионов цинком в кислой среде»; 33 «Взаимодействие карбонат-ионов с групповым реагентом»; 34 «Обнаружение оксида углерода (IV)»; 4 35 «Взаимодействие фосфат ионов с магнезиальной смесью»; 36 «Обнаружение дихромат-ионов»; 37 «Взаимодействие тиосульфат-ионов с нитратом серебра»; 38 «Взаимодействие хлорид-ионов с групповым реагентом»; 39 «Окисление бромид-ионов хлорной водой»; 40 «Окисление иодид-ионов хлорной водой»; 41 «Обнаружение бромид- и иодид-ионов в смеси»; 42 «Обнаружение сульфид-ионов»; 43 «Восстановление нитратов-ионов медью в сильной кислоте»; 44 «Обнаружение нитрат-ионов с помощью дифениламина». Тема 5. Контроль качества продуктов питания (6ч) Охрана окружающей среды. Контроль качества воды. Жесткость воды; причины ее возникновения. Виды жесткости. Способы устранения. Определение жесткости воды. Лабораторная работа «Жесткость воды, ее определение и устранение.» Контроль качества продуктов питания. Анализ минеральных вод и прохладительных напитков. Анализ молока. Определение свежести мяса и рыбы. Анализ качества меда. Практическая работа ПР№14. “Определение качества молока и молочных продуктов: кислотности и содержания белка» ПР№ 15. “ Определение содержания аскорбиновой кислоты в соках и фруктах», «Обнаружение крахмала в продуктах питания”. ПР №16. “Определение качества меда” Требования к результатам обучения Учащиеся должен знать: понятие о растворах и растворимости, способы выражения концентрация растворов; закон действия масс; общие понятия о скорости химической реакции и химическом равновесии; факторы, влияющие на диссоциацию электролитов; понятия о буферных растворах; сущность окислительно-восстановительных реакции; общие понятия о коллоидных растворах; комплексные соединения и ионы; сущность качественного анализа и его метод;. сущность количественного анализа и основные методы; основные методы физико-химические анализа; общие понятия о произведении растворимости. Учащиеся должны определять: отдельные элементы или образуемых ими ионов, входящие в состав определенного вещества или смеси веществ; определение массы отдельных химических элементов, входящих в состав; индивидуального соединения или смеси веществ с помощью различных методов. Учащиеся должны составлять: уравнения гидролиза солей и условия его смещения; составление уравнения окислительно-восстановительных реакции методом полуреакции; формулы комплексных соединении. Учащиеся должны объяснять: кислотно-основное равновесие в водных растворах; 5 условия образования осадков; условия выполнения аналитических реакции; Учащиеся должны вычислять: процентную, молярную, моляльную, нормальную концентрацию растворенного вещества. степень электролитическую диссоциацию; концентрацию ионов водорода в различных разбавленных растворах; произведение растворимости по его растворимости и наоборот; водородный и гидроксильный показатели; окислительно-восстановительный потенциал; Учащиеся должны уметь: соблюдать правила техники безопасности при работе с веществами пользоваться знаниями, полученными на занятиях. пользоваться приборами и специальной аппаратурой необходимой при выполнении лабораторных занятий. Учащиеся должны уметь проводить эксперименты: на определение рН растворов кислот и оснований; анализ катионов; анализ анионов; определение кристаллизационной воды в кристаллогидратах. на определение жесткости воды; Календарно-тематическое планирование № Тема урока План урока 1 Научный эксперимент. Требования к оформлению отчета. 2 Оборудование и реактивы. Мытьё и сушка посуды. 3 Техника безопасности при работе в химической лаборатории. 4 Предмет, задачи и методы аналитической химии. 5 Значение аналитической химии в народном хозяйстве и охране окружающей среды. 6 Способы выражения концентрации растворов. Молярная и нормальная концентрации. 7 Решение задач по теме: “Способы выражения концентрации растворов”. 8 ПР №1 “Приготовление раствора с заданной молярной концентрацией 9 Эквивалент. Закон эквивалентов. 10 Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье. 11 Понятие о водородном показателе растворов. Индикаторы. 12 ПР №2 “Определение рН растворов с помощью индикатора”. 13 Буферные растворы и их значение. 14 Образование и растворение осадков. 15 Окислительно-восстановительные реакции. 16 ПР №3 “Изучение окислительно– восстановительных свойст перманганата калия и перекиси водорода”. 6 Факт 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Основные принципы качественного анализ. Дробный и системный анализ. ПР№ 4 “Обнаружение катионов 1 аналитической группы (Na+,K+,NH4+). ПР№ 5 “Обнаружение катионов 2 аналитической группы (Ag+ ,Pb2+ ). ПР№ 6 “Обнаружение катионов 3 аналитической группы ( Са2+,Ва2+). Определение жесткости воды ПР№7 “Обнаружение катионов 4 аналит. группы (Al3+ Cr3+ Zn2+ ). ПР№ 8 “Обнаружение катионов 5 налитической группы (Fe2+,Fe3+,Mn2+,Mg2+). ПР№ 9. “Обнаружение катионов 6 аналитической группы (Со2+ ,Сu2+ ,Ni2+ ,Cd2+ ). ПР№ 10 “Анализ смеси катионов всех аналитических групп”. Классификация анионов на аналитические группы. ПР№ 11 “Обнаружение анионов 1аналитической группы (SO42-,SO32-,S2O32-,CO32-,PO43-). ПР№12 “Обнаружение анионов 2 аналит. группы (Cl– ,Br– ,I– ,S2– ). ПР№ 13 “Обнаружение анионов 3 аналитической группы (NO3– ,MnO4– ,CH3COO– ). Химический состав пищи. Контроль качества продуктов питания. Жесткость воды ПР№ 14. “Определение качества молока и молочных продуктов: кислотности и содержания белка”. ПР№ 15. “ Определение содержания аскорбиновой кислоты в соках и фруктах”. “Обнаружение крахмала в продуктах питания”. ПР №16. ''Определение качества меда Выполнение индивидуальных исследовательских проектов. Защита проектных работ. Информационно-методическое обеспечение 1. Астафуров В.И. Химический анализ.- М: «Просвещение», 1982г, 156 с. 2. Бусеев А.И., Ефимов И.П. Словарь химических терминов.-М: «Просвещение» 1989г, 209с. 3. Воскресенский П. И. Основы химического анализа. Учебное пособие для учащихся. Издательство «Просвещение» Москва 1991г, 191с. 4. Потапов В.М., Хомченко Г.Н. Химия.- М: «Высшая школа» 1982г, с. 70-99. 5. Коржев П. П. Справочник по химии.- М: «Просвещение» 1986г, 378 с. 7